聚丙烯腈预氧化纤维又称预氧化纤维(PAN—OF)，具有高阻燃性，极限氧指数大于45％，其耐高温性能高于一般的阻燃纤维如Kevlar、Nomex及芳矾纶等纤维，在300℃下纤维性能稳定、500％下10min后强度保持率可达65％，具有优良的热稳定性，在燃烧中纤维不融、不软化收缩，无熔滴，属准不燃产品；隔热效果好；耐酸碱腐蚀、耐化学环境、耐辐射性能好；具有适宜的纺织加工性能，织物质轻、柔软、吸水性好，可用于纯纺、混纺各种制品和工业材料。但由于该材料无卷曲、静电大、纤维光滑，因此纺纱有一定的难度，织造断头率高。本试验采用牵切直接制条的方法，选用合适工艺参数，成功地利用环锭纺纺出预氧化纤维的纱线，并织成织物。
1原料性能及工艺流程
原料采用德国SGL CARBON GROIJP公司生产的320K预氧化纤维长丝。采用普通生物显微镜测得平均单丝直径；采用YG一003型电子式单纤维强力仪测得预氧化纤维平均断裂强力、平均断裂伸长率、平均拉伸强度和平均初始模量；采用Y151型纤维摩擦因数测定仪测出摩擦因数；采用Yc一312型纤维比电阻仪测出体积比电阻和质量比电阻。测试结果为：细度1．7 dtex，平均直径13μm，密度1．39 g／cm3，平均吸湿率6．5％，断裂伸长率22．5％，平均拉伸强度2．42 cN／dtex，平均初始模量16．5 cN／tex，静摩擦因数0．246，体积比电阻1．93×10m Ω•cm。预氧化纤维具有纤维较细、摩擦因数及初始模量较大、纤维没有卷曲等特点，给纺织加工造成了一定的困难。
考虑到该材料加工的难度，特别是梳理成网的难度，采用牵切直接制条，工艺流程如下：
2工艺设置及织物性能测试
2．1 牵切制条
牵切机采用四区牵伸，分别是两个预牵伸区、一个主牵伸区和一个后再割区，总牵伸倍数为4．68倍，利用牵切直接制条法，将长丝在牵切机上直接制得短纤条。采用逐根测长法，测量其中1000根纤维长度，纤维平均长度为54．42 mm。
2．2并条和粗纱工序
采取“大隔距、小张力、多并合”的三道并条工艺，主要工艺参数见表1。
粗纱工序采用“重加压、大隔距、小张力”的工艺，定量8．51g/10 m，捻度28．8捻/m，总牵伸倍数5．10倍，后区牵伸1．18倍。
2．3细纱工序
由于纤维的平均长度较长，因此采用“重加压，滑溜牵伸”的工艺路线，中罗拉采用滑溜牵伸，细纱定重9．38 g／100 m，总牵伸倍数9．9317倍，后区牵伸1．15倍，捻度35．32捻/m。
2．4股线指标
织物采用股线织造，在YG061型电子单纱强力仪上测得股线的各项指标为：细度93 tex×2，s捻，捻度31捻／lO cm，捻度CV 9．20％，断裂强力1626．5 cN，强力CV 6．98％，强度8．74 cN／tex，强度CV 7．07％。
2．5 织造工序
2．5．1织物规格设计
织物的性能与其结构密不可分，织物的组织结构、重量、厚度等都会影响织物的燃烧性能，如纱线的捻度高、织物的组织结构紧密就不易与周围空气充分接触，阻燃性能就好；同类组织结构单位面积重量越重，产品阻燃性能相对较好。因此，本设计中织物规格为：93×2／93×2 138／64 103，山形斜纹，匹长30 m，平方米质量421g/m2。
2．5．2上机工艺
预氧化纤维纱线耐磨性能较差、强力较低，在织造过程中易磨毛纠缠，因此，要适当增加车间温湿度，上机张力不宜过大，以能开清梭口为宜。具体上机工艺为：综平度170 mm±10 mm，标准齿轮／变换齿轮1．97，开关侧投梭时间240 mm±10mm，开关侧投梭力250 mm±15 mm。
2．6织物性能测试
在YG065型电子织物强力测试仪测得阻燃布的力学性能见表2。
在LFY-606型氧指数仪上测得阻燃布极限氧指数为47．5％；利用垂直法在LLY-07A型织物阻燃仪上测得续燃时间0 s，阴燃时间0 s，平均损毁长度经向32 mm、纬向24 mm，GB／T5455-1997规定点火时间为12 s，本测试延长点火时间为24 s；在YG606型平板式保暖仪上测试织物保温率为31．52％。测试结果表明：阻燃布的阻燃指标远远大于阻燃防护服(GB8965—1996)和森林防火服(LD58-1994)的相关标准，同时，预氧化纤维阻燃布还具有良好的隔热性能，织物经长时问浸泡与洗涤后，阻燃性能没有变化。
3 结论
(1)采用牵切直接制条的方法，选用适当的工艺参数，即可在环锭纺纱机上纺制出预氧化纤维纱，其纱线性能可以满足织造要求。
(2)预氧化纤维织物属准不燃产品，不仅具有优异的阻燃性能，而且具有良好的保暖性能，阻燃性能长久，是一种有前景的新型阻燃纺织材料。